Sécrétion de petits ARN non codants comme nouveaux effecteurs dans l'interaction plante-nématode

Résumé :

Les nématodes à galles (RKN) du genre Meloidogyne comptent parmi les pathogènes végétaux les plus destructeurs, causant des pertes agricoles considérables qui se chiffrent en milliards de dollars chaque année. Ces nématodes parasites des plantes provoquent la formation de galles dans les systèmes racinaires en induisant la dédifférenciation de quelques cellules du parenchyme en cellules géantes spécialisées, polynucléées et hypermétaboliques qui servent de puits de nutriments essentiels à leur cycle de vie. Cette reprogrammation spectaculaire de l'identité des cellules racinaires est pilotée par des effecteurs de Meloidogyne sécrétés dans les cellules racinaires qui manipulent la défense de l'hôte et l'expression des gènes. Depuis sa découverte au cours de la dernière décennie, l'interférence ARN (ARNi) inter-royaumes est apparue comme un nouveau mode de communication, basé sur l'échange de petits ARN non codants (sncRNA) qui détournent les voies de silençage de l'ARN entre les organismes qui interagissent. Cela soulève la question de savoir si les sncRNA sécrétés par Meloidogyne jouent un rôle dans la reprogrammation étendue de l'expression génique des cellules racinaires, facilitant la formation et le maintien des cellules nourricières géantes induites par les nématodes. Pour étudier cette question, nous avons procédé à l'immunoprécipitation de l'Argonaute 1 (AGO1) de la plante à partir de racines infectées, suivie du séquençage de petits ARN. Notre analyse a permis d'identifier neuf microARN (miARN) sécrétés par Meloidogyne et associés à Solanum lycopersicum AGO1. Similar experiments were also performed with Medicago truncatula and Arabidopsis thaliana infected roots to investigate if these secreted nematode miRNAs were specific of the host species. We identified two miRNAs secreted in all plant species which are known to be secreted by animal parasitic nematodes through vesicles. Using degradome sequencing, RNA sequencing, and computational target prediction algorithms, we identified the putative plant targets of these nematode secreted miRNAs whose cleavage activity of these target by min-miRNA was validated using dual-luciferase assay. Characterizing these secreted sncRNAs opens new perspectives on plant-RKN molecular dialogue and offers potential strategies for developing novel pest management approaches.